我的学习群里全是真大佬 第32章

　　这次杯赛的试卷主要分为选择、填空、计算以及最后一道分值极高的「实验设计题」

　　李东简单的浏览了一遍全卷。

　　「这就是华轩杯的难度？」

　　总体来说，难度一般。

　　而且这些题果然比较偏向实际应用，陷阱也不少。

　　比如第三道选择题：

　　【某新能源汽车采用电磁涡流制动系统。当圆盘形金属刹车盘在磁场中高速旋转时，求制动力矩M与角速度ω的关系。】

　　这道题乍一看要积分，但是事实上完全没必要，只要抓住「感应电动势E∝v∝ω」和「安培力F∝I∝E」这两个核心点，其实就能很简单的推出制动力矩 M∝ F∝ω。

　　所以答案就是B，线性关系。

　　还有一道数据中心液冷散热的计算题。

　　【已知冷却液的比热容和流速，求晶片表面温度稳定时的热阻网络模型。】

　　这题花里胡哨的，可事实上，它的本质上就是热力学第一定律结合欧姆定律的热电类比。

　　温差相当于电压，热流相当于电流，热阻相当于电阻。

　　李东画出了等效电路图，三下五除二就算出了结温。

　　他越写越顺……

　　直到翻到最后那一页的实验题。

　　刚才李东只是粗略扫了一眼倒没觉得什么，现在仔细一读……

　　「这题……」

　　「这是把光刻机的核心难题给脱敏放出来了？」

　　题目很长，占了整整一页纸。

　　【某实验小组为探究投影光刻系统的分辨能力，搭建了简化光刻实验装置：采用波长为λ的单色平行光作为曝光光源，通过数值孔径为 NA的投影物镜，将掩模上的精细图案投影到涂有光刻胶的晶圆表面，实现晶片图案的转移。

　　光刻系统的最小分辨线宽（可清晰区分的两条相邻线条的最小间距）遵循瑞利判据：

　　δ= 0.61λ/NA

　　其中数值孔径 NA = n?inθ，n为物镜与晶圆之间介质的折射率，θ为物镜能接收的最大光线的半孔径角。

　　完成下列问题：】

　　这题一共三个问题，前两问可能成绩稍微好点的学生就能做出来，甚至都不用学霸。

　　但是第三题，你说他难吧，确实有奥赛难度，但不是顶尖的那种。

　　可是他的重点不是解出来，而是怎么解出来才最好。

　　李东下意识的擡头看了看四周。

　　此时距离考试结束还有四十分钟，大部分考生都还在抓耳挠腮地对付前面的计算题。

　　他旁边的那个考生，看着年纪特别小，顶多也就是高一的样子，此刻正咬着笔杆，对着这最后一道题发呆，卷子上大片空白。

　　「现在的小孩都这么卷了吗？高一就来参加这种比赛？」

　　李东心里吐槽了一句，随后收回目光，看向试卷。

　　前面两问李东提笔就写。

　　【1.求该光刻系统的最小分辨线宽δ?】

　　解：由瑞利判据公式δ= 0.61λ/NA，代入数据λ=436nm，NA=0.35。

　　δ?≈ 0.76μm。

　　【2.写出两种工业界常规的技术方案，并简述物理原理。】

　　这个阐述题，其实考的是学生的知识面，如果你整天读死，那还真不一定知道。

　　不过李东在啃大物的时候，就有了解过相关的知识了。

　　他甚至还专门在网上找了新闻来看。

　　一个是用缩短波长的方案，比如使用DUV深紫外光之类的。

　　原理也很简单，就是δ与λ成正比。

　　另一个就是增大数值孔径了，比用如用浸没式光刻。

　　原理则是利用水等介质提高折射率n，从而增大NA。

　　前两问做完，李东停在了第三问上。

　　【3.请你基于高中物理波动光学（干涉与衍射）的核心知识，设计一种无需更换更短波长光源、无需使用投影物镜，即可突破上述瑞利分辨极限的创新方案。】

　　李东摸了摸下巴。

　　不用透镜怎么成像？不用短波长怎么提高精度？

　　李东脑海里瞬间闪过了好几个大学物理甚至前沿光学的方案：近场光学扫描？表面等离激元？

　　「不行，那些太超纲了，解释起来太麻烦，而且题目要求基于『高中物理波动光学』。」

　　很快他想到了一个解法。

　　用多次套刻曝光技术来实现精准平移掩模多次叠加曝光形成更细线条，或者采用高对比度光刻胶，提升图案边缘锐度，间接提升实际分辨能力。

　　这样都可以，就在李东准备将答案写上试卷时，他突然被物理感知（基础版）影响了一下，想到了一个问题。

　　「这样的话，是不是太脱离实际了？」

　　华轩科技可是一家企业，它是需要盈利的，不能用实验室逻辑去考虑问题，必须要用工业化落地盈利的逻辑去考虑问题。

　　于是李东停下了笔开始思考。

　　「要在生产约束内实现低成本、高稳定、可量产的最优解……」

　　时间慢慢过去，旁边的那个高一学生已经做完了这道实验题，他正心中感叹。

　　「果然这难度，还不如学校自己出的题，就这个实验题稍微需要费点心思。」

　　他叫江声，蓉城七中的学生，这次来参加杯赛也是想看看外面的世界到底有多大。

　　「明年不来了，没意思。」

　　随即余光看到了一旁的李东，以及他还没动笔的实验题。

　　「哎，难怪老师说学霸与学霸亦有差距。」

　　随后便不在关注李东，开始检查试卷了。

　　而此时的李东终于想到了一个切入点。

　　他快速在试卷上写下：

　　【方案名称：双光束雷射干涉无掩模光刻】

　　这个方案的核心原理，主要是基于波的干涉原理，它没有是用传统的透镜成像，而是利用两束光在晶圆的表面发生干涉，形成条纹。

　　确定了核心，李东很快就将推导写了出来。

　　设两束波长为λ的相干光，以入射角θ对称照射晶圆。

　　根据干涉极值条件，光程差Δx = kλ时为亮纹。

　　在空间几何关系中，干涉条纹的周期（间距）d满足：

　　d =λ/(2inθ)

　　故，最小线宽（半周期）为：

　　δ_min = d/2 =λ/(4inθ)

　　【突破性验证：】

　　当θ趋近 90°时，inθ趋近 1。

　　此时理论极限可达λ/4。

　　对比传统瑞利极限 0.61λ/NA（空气中NA<1），该方案显然突破了传统极限！

　　写完推导，李东又简单补上了【实现步骤】：分光棱镜分束-反射镜对准-干涉曝光。

　　李东放下笔，看了一眼时间。

　　还剩十五分钟……

第32章 走，带你去按摩

　　考试结束的铃声在走廊回响。

　　考场大门缓缓打开，考生们依次走了出来。

　　郑华站在考场外，缓慢的来回踱步，但看到周围几所名校的带队老师都一副云淡风轻的模样，特别是六中的刘利民，正背着手跟旁人谈笑着。

　　郑华也挺了挺腰杆，强行让自己看上去没那么紧张。

　　章节????

　　李东拿着文具袋从考场走了出来，神色平静，还顺手把喝完的矿泉水瓶扔进了垃圾桶。

　　郑华迎了上去，语气尽量平缓。

　　「感觉怎么样？」

　　「还行吧。」李东随口答道。

　　郑华点了点头，没有多说什么，只是轻轻拍了拍李东的肩膀，两人一前一后穿过人群，回到了酒店的房间。

　　刚一关上房门，郑华那副高深莫测的伪装瞬间就垮了。

　　他一把拉过椅子坐下稍微有些慌的问道。

　　「这次的题有把握没？」

　　李东看着老郑的样子，忍不住笑了，比了一个K的手势。

　　「放心吧郑老师，都在射程范围内。」

　　郑华这才长长的松了一口气。

　　他是真的想在那个地中海的面前支棱一会。

　　但他突然想起了什么，又向李东问道。

　　「哎？这次的实验题是什么呀？」

　　华轩科技选「亲传弟子」的传说他也是听过的，所以也想知道这次的杯赛有没有夹带私货。

　　李东点了点头。然后将那道关于光刻机解析度的题目讲了一遍。

　　郑华听来一愣一愣的，他的水平可能不如老杨，但是毕竟在七中教了那么多年的物理了，基本的眼光还是有的。

　　「瑞利判据……无掩模……真放脱敏后的题了？这是他们遇到的技术瓶颈，还是已经解决的问题啊？」

　　李东感觉有些闷，走到窗边拉开窗帘，然后才说出了自己的想法。

　　「这个应该是已经解决了的问题。」

　　「如果是没解决的工业级难题，应该会放在决赛当压轴，复赛不太可能会放出来。」

　　郑华点了点头，觉得有道理。

　　他稍微琢磨了一下题目，神色缓和了许多。

　　「这题虽然涉及光刻机，但剥离掉那些吓人的术语，核心还是波动光学的干涉和衍射，以我对你的了解，这题你应该没问题。」

　　然后突然又想到了什么，于是试探着问道。

　　「那你是怎么解的？用了浸没式光刻的思路吗？那是目前工业界比较成熟的方案。」

　　李东搞事情的能力他是知道的，时不时就整点花里胡哨的，他深怕这次李东又来。

　　李东面不改色的点了点。

　　「是的！我就是这么做的。」

　　要是让老郑知道自己搞了个「双光束雷射干涉无掩模光刻」这种激进的方案，指不定这老头今晚得失眠。